3.Варианты индивидуальных заданий

Индивидуальное задание состоит из двух задач.

1. ЗАДАЧА 1. В соответствии со своим вариантом ( см. табл.3.1) вычислить стандартное изменение энергии Гиббса химической реакции при 25⁰С и температуре Т. Для расчета G_T необходимо определить Н_T и S_T, воспользовавшись таблицами стандартных величин ( см. приложение). Таблица 3.1

Варианты заданий

№	Реакция	Т,К
1	ZnO(т)+СO(т)=Zn(т)+CO2(г)	1000
2	ZnS(т)+H2(г)=Zn(т)+H2S(г)	650
3	2CO2(г)=2CO(г)+O2(г)	7000
4	CO(г)+H2O(ж)=CO2(г)+H2(г)	3000
5	2HI(г)=H2(г)+I2(г)	500
6	CO(г)+2H2(г)=CH3OH(ж)	400
7	NH3(г)+HCl(г)=NH4Cl(т)	700
8	H2(г)+CO2(г)=СO(г)+H2O(ж)	800
9	CO2(г)+4H2(г)=CH4(г)+2H2O(ж)	350
10	2H2O(ж)=2H2(г)+O2(г)	2500
11	SO2(г)+Cl2(г)=SO2Cl2(г)	400
12	CO(г)+Cl2(г)=COCl2(г)	600
13	4HCl(г)+O2(г)=2H2O(ж)+2Cl2(г)	900
14	CH3COOH(г)+2H2(г)=2CH3OH(г)	500
15	CO(г)+3H2(г)=CH4(г)+H2O(г)	700
16	Н2(г)+HCOH(г)=CH3OH(г)	400
17	4NH3(г)+5O2 (г)=6H2O(г)+4NO(г)	900
18	Ca(OH) 2(т)=CaO(т)+H2O(ж)	1700
19	PCl5(г)=PCl3(г)+Cl2(г)	700
20	C2H4(г)+3O2 (г)=2CO2 (г)+2H2O(ж)	2500
21	CaCO3(т)=СaO(т)+CO2(г)	1500
22	H2S(г)+CO2(г)=H2O(г)+CS2(г)	1000
23	H2 S(г)+3CO2(г)=H2O(ж)+COS(г)	700
24	C6H6(г)+3H2 г)=C6H12(ж)	450
25	C2H5OH(ж)=C2H4(г)+H2O(ж)	900
26	CH4(г)+2H2S(г)=CS2(ж)+4H2(г)	800
27	2AgNO3(т)=2Ag(т)+2NO2(г)+O2(г)	600
28	4СO(г)+2SO2 (г)=S2(г)+4CO2(г)	500
29	2NaHCO3(т)=Na2CO3(т)+H2O(г)+CO2(г)	800
30	MgCO3(т)=MgO(т)+CO2(г)	1300

3.2. ЗАДАЧА 2. В данной задаче необходимо определить направление протекания процесса.

Варианты задач

1. Для реакции

H₂ + I₂ 2HI

К_С =50 при 444⁰С. Определить направление процесса, если исходная смесь имеет следующий состав:

C_H2=2 моль/л , C_I2 = 5 моль/л, С _HI = 10 моль/л.

2. Константа диссоциации N₂O₄ по уравнению

N₂O₄ 2NO₂

при 50⁰С равна 0.797*10⁵ Па. Определить направление процесса при следующих исходных значениях парциальных давлений компонентов:

Варианты	P N2O4,Па	P NO2 , Па
1	1.013*105	1.013*105
2	4.052*105	1.792*105
3	1.681*105	1.031*105

3.Для реакции

Н₂О (г)  Н₂ + 1/2 О₂

при 1500⁰С и 1.013* 10 Па  = 2.21* 10^-4. Определить, в каком направлении пойдет процесс при следующих значениях исходных парциальных давлений компонентов:

Варианты	P H2O ,Па	P H2 , Па	Р O2, Па
1	1.013*105	1.013*105	1.013*105
2	1.013*104	2.026*102	1.28*10-3
3	1.013*104	1.013*101	1.28*10-3

4. Для реакции

СО₂  СО +1/2 О₂

при 1500 К и 1013*10⁵ Па  = 4.8*10^-4 . Определить, в каком направлении пойдет процесс при следующих значениях исходных давлений компонентов:

Варианты	P CO2,Па	P CO , Па	Р O2, Па
1	1.013*105	1.013*105	1.013*105
2	1.013*103	2.026*102	12.75*10-5
3	1.013*103	1.013*101	12.75*10-5

5. При 600⁰С константа равновесия реакции

СО + Cl₂ COCl₂

К_p = 1.678*10^-6 Па^-1. Вычислить максимальную работу образования 1 моль COCl₂ при этой температуре и парциальном давлении 0.507*10⁵ Па , если СO и Cl₂ взяты при парциальных давлениях соответственно 2.026*10⁵ и 3.039*10⁵ Па.

6. Для реакции

СО +Н₂О  СО₂ +Н₂

при 1500 К К_p=0.31. Определить, в каком направлении пойдет процесс при следующих значениях исходных парциальных давлений компонентов:

Варианты	P CO ,Па	P H2 O , Па	Р CO2, Па	P H2 , Па
1	2.026*105	6.078*105	4.052*105	3.039*105
2	19.25*105	2.043*105	4.052*105	3.039*105
3	20.26*105	5.065*105	6.078*105	2.026*105

7. Для реакций

SO₂Cl₂SO₂ +Cl₂

при 30⁰С К_p =2.88*10³ Па. Определить, в каком направлении пойдет процесс при следующих значениях исходных парциальных давлений компонентов:

Варианты	P SO2 Cl2, Па	P SO2 , Па	Р Cl2, Па
1	4.052*105	2.026*105	2.026*104
2	3.565*103	1.013*103	1.013*104
3	2.026*103	1.013*103	1.013*104

8. Для реакции

2Н₂ +S₂ (г)  2H₂S(г)

при 830⁰С К_p =2.594*10^-2 Па^-4. Определить, в каком направлении пойдет прoцесс при следующих значениях исходных парциальных давлений компонентов

Варианты	P H2,Па	P S2 , Па	Р H2 S, Па
1	2.026*105	1.013*105	2.026*105
2	2.026*105	1.39*103	12.15*105
3	2.026*103	1.39*103	16.20*105

9.При 1000 К и 1.013*10⁵ Па для термической диссоциации Cl₂ по уравнению Cl₂=2Cl =3.5*10^-4. Определить, в каком направлении пойдет процесс при следующих значениях исходных парциальных давлений компонентов:

Варианты	P Cl2,Па	P Cl , Па
1	4.052*105	2.026*105
2	7.091*105	2.775*102
3	7.091*105	2.127*102

10. При 727⁰С для реакции

SO₂ + NO₂SO₃ + NO

К_p =7.6. Определить, в каком направлении пойдет процесс при следующих значениях исходных парциальных давлений компонентов:

Варианты	P SO2,Па	P NO2, Па	Р SO3, Па	Р NO, Па
1	1.013*105	6.078*105	2.026*105	3.039*105
2	0.399*105	1.013*105	1.52*105	2.026*105
3	2.026*105	3.039*105	10.13*105	6.078*105

11. Для реакции

Н₂ +I₂ 2HI

при 300⁰С К_p =80. Вычислить при этой температуре стандартное изменение изобарного потенциала, если парциальное давление каждого из газов равно 1.03*10^-5 Па.

12. Для реакции

4НСl(г) +О₂ 2Н₂О(г) +2Сl₂

при 900 К К_p = 0.923*10^-5 Па. Определить, в каком направлении пойдет процесс при следующих значениях исходных парциальных давлений компонентов:

Варианты	P Cl ,Па	P O2 , Па	Р H2O, Па	P Cl2 , Па
1	1.013*105	1.013*105	1.013*105	1.013*105
2	1.013*105	9.73*105	2.026*105	1.52*105
3	1.013*105	10.13*105	1.52*105	1.52*105

13. При 1000 К и общем давлении 1013 гПа взаимодействие оксида углерода и оксида железа (II) приводит к равновесию:

Fe(т) +СО Fe(т) + СО₂ (г).

Парциальное давление оксида углерода равно 353 гПа. Определить, в каком направлении пойдет процесс при следующих значениях исходных парциальных давлений компонентов:

Варианты	P CO ,Па	P CO2 , Па
1	2.026*105	4.052*105
2	1.62*105	3.039*105
3	2.026*105	2.026*105

14. Для реакции

Sb₂S₃ (т) +3Н₂ 2Sb(т) + 3Н₂S

при 713 К К_p = 0.429. Определить, в каком направлении пойдет процесс при следующих значениях исходных парциальных давлений компонентов:

Варианты	P H2 ,Па	P H2S , Па
1	0.709*105	0.507*105
2	0.674*105	0.507*105
3	0.304*105	0.507*105

15. Для реакции

СН₄ +Н₂О  СО +3Н₂

при 1100 К К_p= 312.4*10¹⁰Па^-2.Определить, в каком направлении пойдет процесс при следующих значениях исходных парциальных давлений компонентов:

Варианты	P CH4 ,Па	P H2O , Па	Р CO, Па	P H2 , Па
1	0.203*105	1.013*105	10.13*105	2.026*105
2	1.013*105	2.026*105	10.13*105	2.026*105
3	1.013*105	1.053*105	12.15*105	3.039*105

16. Для реакции

SO₂ +Cl₂SO₂Cl₂

при 102⁰С К_с = 13.35 (моль/л) . В каком направлении будет протекать реакция при следующих значениях концентраций реагирующих веществ в газовой смеси:

Варианты	C SO2 , моль/л	С Cl2 , моль/л	С SO2 Cl2 моль/л
1	1.00	0.30	5.00
2	1.00	0.45	6.00
3	2.00	3.00	5.00

17. Для реакции

2FeО(т)  2Fe(т) + O₂ (г)

при 1000 К К_p=3.14*10^-3 Па. Определить, в каком направлении пойдет процесс при следующих значениях парциального давления кислорода над смесью оксида железа (II) и железа:

Варианты	Р O2, Па
1	4.052*10-3
2	3.14*10-3
3	2.026*10-3

18. Для реакции

2СО + 2Н₂ СН₄ + СО₂

при 1000 К К_p=2.57*10^-8Па^-1. Определить, в каком направлении пойдет процесс при следующих значениях исходных парциальных давлений компонентов:

Варианты	P CO ,Па	P H2 , Па	Р CH4, Па	P CO2 , Па
1	1.013*104	2.026*104	2.026*104	6.078*104
2	2.013*104	1.601*104	1.32*104	2.026*105
3	1.013*104	1.013*105	1.013*105	5.065*105

19. Для реакции

PCl₃ + Cl₂  PCl₅

при 500 К К_p =2.962*10^-5 Па^-1. Будет ли происходить образование PCl₅ в газовой смеси, содержащей PСl₃, Сl₂ и PCl₅ , если парциальные давления реагирующих веществ имеют следующие значения:

Р_PCl3 =1.013*10⁴ Па, Р_PCl5 = 5.07 *10⁴ Па, Р_Cl2 = 2.026 *10⁵ Па.

20. При 111⁰С и 1.013*10⁵ Па 9.2 г N₂O₄ занимают объем 0.00607 м³ причем устанавливается равновесие N₂O₄  2NO₂. Определить степень диссоциации N₂O₄, константу равновесия К_c и направление процесса в смеси, содержащей в 0.001 м³ 0.01 моль N₂O₄ и 0.5 моль NO₂.

21. Для реакции

С₂Н₄ (г) + Н₂  С₂Н₆(г)

при 600⁰С К_p= 2.864*10^-4 Па^-1 . Определить направление процесса при следующих значениях парциальных давлений реагентов:

Варианты	P C2 H4 Па	Р H2 , Па	Р C2 H6,Па
1	4.56*104	5.07*104	5.07*103
2	5.06*104	1.52*104	8.11*104

22. Для реакции

2SO₂ + O₂  2SO₃

при 727⁰С К_p=3.417*10^-1 Па. Определить, в каком направлении пойдет процесс при следующих значениях исходных парциальных давлений компонентов:

Варианты	P SO2 ,Па	P O2 , Па	Р SO3, Па
1	7.32*104	2.03*104	7.8*104
2	5.71*104	1.03*104	3.38*104
3	2.53*104	1.27*105	6.33*105

23. Для реакции

N₂ + 3H₂  2NH₃

при 350⁰С К_p = 7.23*10^-14 Па^-2 . Определить, в каком направлении пойдет процесс при следующих значениях исходных парциальных давлений компонентов:

Варианты	P N2,Па	P H2 , Па	Р NH3, Па
1	3.039*104	3.039*104	5.07*104
2	3.039*104	3.039*104	4.76*102
3	3.039*104	3.039*104	1.013*103

24. Для реакции:

СО +Н₂О  СО₂ +Н₂

при 930 К К_p 1. В какую сторону пойдет реакция, если смесь газов имеет при этой температуре следующий состав ( об.%):

СО - 50, СО₂ - 20, Н₂ - 25, Н₂О - 5?

25. При 450⁰С давление диссоциации NiO по уравнению

2NiO(т)  2Ni(т) + O₂ (г)

равно К_p =P =6.906*10^-26 гПа. Пойдет ли разложение NiO на воздухе при парциальном давлении кислорода 0.203*10⁵ Па? Чему будет равно G для обратного процесса в тех же условиях?

26. При 25⁰С для реакции

N₂O₄  2NO₂ G⁰=5395 Дж.

Чему равна степень диссоциации N₂O₄ при следующих условиях:

а) 25⁰С и 1.013*10⁵ Па, б) 25⁰C и 10.13*10⁵ Па?

27. Возможен ли термодинамический процесс получения анилина при 25⁰С по уравнению

С₆Н₆ (ж) + NH₃ (г)  С₆Н₅NН₂ (ж) + Н₂ (г),

если при этой температуре G_C6H6=124.6 кДж/моль; G _NH3 (г)=16.63 кДж/моль;

G _C6H5NH2 (ж)=153.1 кДж/моль?

28. Возможен ли при 25⁰С термодинамический процесс

C₆H₆ (ж) + Cl₂ (г)  С₆H₅Cl (ж) + HCl,

если при этой температуре G_C6H5Cl(ж)=198.4 кДж/моль; G_HCl (г)=-95.28 кДж/моль; G_C6H6 (ж)=124.6 кДж/моль?

29. При 100 К для реакции

2Fe(т) +О₂  2FeО (т)

К_p = 413.6 *10²⁰ Па^-1 . Определить направление процесса, если Р_O2 =2.2026*10⁴ Па.

30. При 360⁰С и 1.013*10⁵ Па для реакции:

2HI  H₂ + I₂,

=20%. Определить, в каком направлении пойдет процесс при следующих значениях исходных парциальных давлений реагирующих веществ:

Варианты	PHI,Па	PH2 , Па	Р I2, Па
1	3.039*104	3.039*104	5.07*104
2	3.039*104	3.039*104	4.76*102
3	3.039*104	3.039*104	1.013*103